海南省部分学校2024-2025学年高一下学期第二次月考模拟考试化学试题

2024-2025学年海南省部分学校高一下学期 第二次月考模拟考试化学试题 测试范围人教必修第二册 命题人海南省农垦中学 陈良兴 一、选择题：本题共8小题，每小题2分，共16分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1.中国研究人员研制出一种新型复合光催化剂，利用太阳光在催化剂表面实现高效分解水，其主要过程如图所示。 已知：几种物质中化学键的键能如表所示。 化学键 键 键 键 键 键能/() 463 496 436 138 若反应过程中分解了，则下列说法不正确的是 A．总反应为 B．过程I吸收了能量 C．过程Ⅱ放出了能量 D．过程I属于放热反应 2.一定温度下，将和混合于恒容的密闭容器中，发生反应：。末该反应达到平衡，生成W的物质的量随时间的变化情况如图所示。下列判断正确的是 A．反应过程中X和Y的转化率之比为 B．后，升温会使正反应速率增大，逆反应速率减小 C．开始到2min时，用X表示的化学反应速率为 D．该温度下的平衡常数 3.下列四个常用电化学装置的叙述错误的是 图Ⅰ水果电池 图Ⅱ干电池 图Ⅲ铅蓄电池 图Ⅳ氢氧燃料电池 A．图Ⅰ所示电池中，电子从锌片流出 B．图Ⅱ所示干电池中锌作负极 C．图Ⅲ所示电池为二次电池，放电时正极的电极反应式为Pb-2e-＋=PbSO4 D．图Ⅳ所示电池中正极反应为： 4.为探究NaHCO3、Na2CO3分别与1mol·L-1盐酸反应(设两反应分别是反应Ⅰ、反应Ⅱ)过程中的热效应，进行实验并测得如下数据： 序号 液体 固体 混合前温度 混合后最高温度 ① 35mL水 2.5gNaHCO3 20℃ 18.5℃ ② 35mL水 3.2gNa2CO3 m℃ 24.3℃ ③ amL盐酸 2.5gNaHCO3 20℃ 16.2℃ ④ bmL盐酸 3.2gNa2CO3 20℃ 25.1℃ 下列有关说法错误的是 A．实验③、④中，a=b=35 B．实验②中温度m=20 C．仅通过实验③即可判断反应Ⅰ是吸热反应 D．通过实验②④可判断反应Ⅱ是放热反应 5.某学习小组为了进一步研究锌与稀硫酸的反应，设计了如图I、图II所示的两个实验。 已知：两个装置中锌片完全相同，稀硫酸的浓度和体积相同，0～2 min内图I、图Ⅱ中锌片的质量变化分别为a g和b g(a≠b)。 下列有关说法正确的是 A．b>a B．消耗等质量的锌时，温度计读数：图Ⅱ>图I C．2 min时，图I中溶液的pH大于图Ⅱ的pH D．若图I中的锌换成粗锌，与图I装置相比，反应速率不变 6.在一定温度下的密闭容器中，不能说明可逆反应已经达到平衡状态的标志是 A．HI的生成速率与HI的分解速率相等 B．HI的生成速率与的生成速率之比是2∶1 C．单位时间内一个H—H键断裂的同时有两个H—I键断裂 D．单位时间里断裂2molHI的同时生成 7.“纸电池”工作原理如图所示。下列说法错误的是 A．若电解液为食盐水，则该电池中电子从铁电极流出 B．该装置内铁电极发生氧化反应 C．若电解液为稀盐酸，则铜片上有气泡产生 D．若电解液为稀盐酸，电池工作时H+向铁电极定向移动 8.一定温度下，在5L的密闭容器中投入一定量的气体A、气体B发生反应生成气体C，12s时生成C的物质的量为1.2mol(过程如图)。下列说法正确的是 A．该反应的化学方程式为 B．2s内用气体A表示的化学反应速率为 C．12s时容器内的气体压强与起始时的气体压强之比为13：11 D．4s时正反应速率等于逆反应速率 二、选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。每小题有一个或两个选项是符合题目要求的。若正确答案只包括一个选项，多选得0分；若正确答案包括两个选项，只选一个且正确得2分，选两个且都正确得4分，但只要选错一个就得0分。 9.某温度下，在恒容密闭容器中和发生反应，有关数据如下： 时间段/ 反应物的平均消耗速率 0~2 0.40 0~4 0.30 0~6 0.20 下列说法正确的是 A．时，的物质的量浓度为 B．时，加入，正反应速率减小 C．时，的体积分数约为 D．时，的物质的量为 10．利用含硫物质热化学循环实现太阳能的转化与存储，转化过程如图所示，下列说法错误的是    A．反应Ⅰ属于吸热反应 B．生成等物质的量的时，反应Ⅰ和反应Ⅲ转移电子数相同 C．该转化过程中的三个反应都是氧化还原反应 D．“催化歧化”反应中，氧化剂与还原剂物质的量之比为 11．乙烯水合制乙醇的反应机理及能量与反应进程的关系如图所示。下列说法正确的是    A．反应过程中做催化剂 B．三步反应均为放热反应 C．三步反应中均有极性键的断裂与生成 D．适当升高温度，可使乙烯的水合速率加快 12．180℃时将0.5molH2和1molCO2通入2L的恒容密闭容器中，反应生成甲醇蒸汽(CH3OH)和某无机产物，测得各物质的物质的量随时间变化关系如图所示。下列说法正确的是 A．在内，反应仍未达到平衡状态 B．该反应的化学方程式为 C．和物质的量之比不变时，该反应达平衡状态 D．反应前后容器内气体的压强之比为15：13 13．某污水处理厂利用微生物电池将镀铬废水中的催化还原，其工作原理如下图所示。下列说法错误的是 A．电池工作过程中电子由a极经外电路流向b极 B．b极反应式： C．电池工作过程中a极区附近溶液的pH增大 D．每生成33.6L，则处理1mol 14．下列说法正确的是 A．当生成2mol时放出92.4kJ热量，将0.5mol和足量在此条件下充分反应，放出热量46.2kJ B．反应放热，则白磷比红磷稳定 C．反应放热，则相同条件下，1mol和1mol断键吸收的总能量小于生成2mol成键释放的总能量 D．相同条件下，如果1mol氢原子所具有的能量为，1mol氢分子的能量为，则 三、非选择题：本题共5小题，共60分。 15.五氧化二钒广泛用于冶金、化工等行业，具有强氧化性。一种以含钒废料(含、、)为原料制备的流程如下图： 已知：都难溶于水和碱，可溶于强酸。 (1)“碱浸”过程适当加热的目的是 ； (2)“滤液1”中通入过量的会生成白色的沉淀 (填化学式)； (3)“烘干灼烧”的目的是 ； (4)“沉锰”时需将温度控制在左右，温度不能过高的原因为 ； (5)“煅烧”过程中有生成，实验室检验该气体的方法为 ，要在流动空气中煅烧的原因可能是 ； (6)已知：溶液呈碱性，开始沉淀的。 设计以溶液、溶液为原料，制备的实验方案： 。(实验中须使用的试剂：溶液、稀、蒸馏水) 16.以菱镁矿渣（主要成分是，含少量、FeO、CaO、、、MgO等）为原料制备的流程如下： (1)将稀硫酸加入菱镁矿渣充分反应后过滤。 ①为提高“酸浸”效率可以采用的措施是 （写出一种措施即可）； ②滤渣的主要成分为、 ； (2)加入将氧化为，加入适量MgO调节溶液pH，除去Fe、Al元素。 ①“氧化”时的离子方程式为 ； ②pH对硫酸镁粗液中杂质元素去除率以及Mg元素损失率的影响如图所示。应调节pH为 。 (3)对除钙后的滤液进行蒸发结晶，过滤得到晶体。硫酸镁溶液在不同温度下蒸发结晶得到的产物的XRD图谱如图所示（XRD图谱用于判断某晶态物质是否存在）。要得到晶体应选择的温度为 ； (4)将24.6 g （摩尔质量为246 g·mol-1）焙烧，剩余固体质量随温度变化曲线如图所示。 ①a→b过程发生反应的化学方程式为 ； ②e点对应固体成分的化学式为 。 17.以食盐水和HCl为原料均可制。 Ⅰ．以食盐水为原料制 (1)除去粗盐中含有、、等杂质离子，常用试剂为：溶液、NaOH溶液、溶液、盐酸。 ①用于除去的试剂是 ； ②除去时，判断已沉淀完全的方法是 ； ③待杂质离子沉淀完全，过滤后向滤液中加入盐酸，发生反应的离子方程式有 ； (2)电解饱和食盐水可得到、和NaOH。 ①电解饱和食盐水转移电子的物质的量为1mol时，理论上产生在标准状况下的体积为 ； ②电解时有少量产生，则电解产生的 （填“>”或“<”或“=”）1：1； ③电解后的溶液中产生少量的可能原因是 （用化学方程式表示）。 Ⅱ．以HCl为原料制 (3)利用循环可将HCl氧化为，转化关系如图所示。 ①反应b在340~380℃条件下进行，写出该反应的化学方程式： ； ②已知：是酸性氧化物，难溶于水。溶解度如下表： 温度/℃ 20 40 60 80 溶解度/g 73 77.3 87.6 96.6 请补充完整回收废催化剂（含CuO、、等）获取晶体的实验方案：取废催化剂于烧杯中， ，过滤、洗涤、干燥得晶体。 18.利用催化氧化反应将转化为是工业上生产硫酸的关键步骤，发生反应：。请回答下列问题： (1)反应过程的能量变化如图所示，则该反应为 (填“放热”或“吸热”)反应； (2)恒温恒容时，下列措施能使该反应速率增大的是 (填字母，下同)； a．增加的浓度        b．选择高效催化剂        c．充入氦气        d．适当降低温度 (3)下列情况能说明该反应达到化学平衡状态的是 ； a．        b．恒温恒容时，混合气体的密度不再随时间变化 c．的物质的量不再变化        d．三者的浓度之比为 (4)某次实验中，在容积为的恒温密闭容器中通入和，反应过程中部分物质的物质的量随反应时间的变化如图所示。 ①时， (填“>”“<”或“=”)； ②用的浓度变化表示内反应的平均速率是 ； ③反应达到平衡时，的转化率为，则 。 19.铁黑(Fe3O4)是常见的铁系颜料。一种以硫铁矿烧渣(含Fe2O3、SiO2、Al2O3)为原料制取铁黑的实验流程如下图所示： 已知“烘干”时的反应为： (1)酸浸、过滤一步中发现产率不佳，如何提高酸浸出率 (写出至少两种)； (2)反应Ⅲ中化学反应方程式为： ； (3)“反应Ⅲ”需控制O2的用量，若O2过量，则最终所得铁黑样品中可能混有的杂质是 (填化学式)； (4)“滤液Ⅱ”中所得溶质为Na2SO4，已知Na2SO4的溶解度随温度的变化曲线如图所示。则由“滤液Ⅱ”制取Na2SO4·10H2O晶体的实验方法是 ； (5)为了寻找其他的原料来源，将不明比例的Fe2O3和Fe的混合物投入150 mL某浓度的稀硫酸中，收集到1.68 LH2 (标准状况)，同时Fe和Fe2O3均无剩余，且加入X试剂后溶液不显血红色。为了中和过量的硫酸，且使溶液中铁元素完全沉淀，在氮气保护中加入煮沸的NaOH溶液测得沉淀的质量为20.25 g，共消耗4 mol/L的NaOH溶液150 mL。 Ⅰ．X试剂为 ； Ⅱ．原硫酸的物质的量浓度为 ； Ⅲ．原混合物中Fe2O3和Fe的质量分别为多少 ？(写出计算过程) 答案解析 1.D 【详解】A．用太阳光在催化剂表面实现高效分解水，则总反应为，A正确； B．断裂化学键吸收能量，结合表中数据可知，过程Ⅰ吸收了463kJ×2=926kJ能量，B正确； C．形成化学键释放能量，则过程Ⅱ放出了436kJ+138kJ=574kJ能量，C正确； D．过程I为断裂化学键吸收能量，属于吸热反应，D错误； 故选D。 2.C 【详解】A．物质X的转化率为，物质X的转化率为，故X和Y的转化率之比为，A错误； B．升高温度，不管是正反应速率，还是逆反应速率都会增大，B错误； C．，C正确； D．该温度下的平衡常数，D错误； 故选C。 3.C 【详解】A．图I水果电池中，锌的活动性比铜强，锌作负极，铜作正极，电子由负极流向正极，A正确； B．图II为锌锰干电池，锌为金属，锌作负极，石墨作正极，B正确； C．图III为铅蓄电池，铅作负极，二氧化铅作正极，放电时负极的电极反应式为Pb-2e-＋=PbSO4，正极反应式为PbO2+ +4H++2e-=PbSO4+2H2O，C错误； D．图IV为氢氧燃料电池，氢气作负极失电子，氧气作正极得电子，氧气得电子被还原，由于电解质溶液呈酸性，因此正极电极反应式为：，D正确； 故选C。 4.C 【分析】实验①和③探究NaHCO3与盐酸反应的热量变化，实验②和④探究Na2CO3与盐酸反应的热量变化，根据控制变量法的原则可知a=b=35，m=20； 【详解】A．根据分析，实验③、④中，a=b=35，故A正确； B．根据分析，实验②中温度m=20，故B正确； C．根据表中①数据可知，碳酸氢钠溶于水为吸热过程，不能仅根据实验③混合后溶液温度降低而判断碳酸氢钠与盐酸的反应为吸热反应，需要结合实验①综合判断，故C错误； D．根据实验②碳酸钠溶于水，混合液温度从20℃升高到24.3℃，实验④中碳酸钠与盐酸反应，温度从20℃升高到25.1℃＞24.3℃，碳酸钠与盐酸反应后混合液的温度比碳酸钠溶于水后升高的温度更高，证明碳酸钠与盐酸的反应为放热反应， 故D正确； 故选C。 5.A 【详解】A．图Ⅱ构成原电池，图I中锌棒溶解的速率比图II的慢，则b>a，A正确； B．图I中化学能主要转化为热能，图Ⅱ中化学能主要转化为电能，温度计的示数不相等，且消耗等质量的锌时，温度计读数：图Ⅱ<图I，B错误； C．图Ⅱ构成原电池，反应速率更快，消耗氢离子更多，则2 min时，图I中溶液的pH小于图Ⅱ的pH，C错误； D．若图I中的锌换成粗锌，粗锌中杂质和锌形成原电池，改变了反应速率，则与图I装置相比，反应速率改变，D错误； 故选A。 6.D 【详解】A．HI的生成速率与HI的分解速率相等，说明正反应速率与逆反应速率相等，即达到平衡状态，A项正确； B．HI的生成速率与H2的生成速率之比是2∶1，根据各物质的化学反应速率之比等于化学计量数之比可知，当转换成同一物质H2后能反映出正反应速率与逆反应速率相等，即可说明达到平衡状态，B项正确； C．单位时间内一个H－H键断裂的同时有两个H－I键断裂，说明正反应速率与逆反应速率相等，即达到平衡状态，C项正确； D．单位时间里断裂2 mol HI的同时生成1 mol I2，只代表逆反应方向的速率，不能说明正反应速率是否等于逆反应速率，因此不能说明反应是否达到平衡状态，D项错误； 故选D。 7.D 【分析】铁的活泼性大于铜，铁为负极、铜为正极。 【详解】A．原电池中电子由负极流出，铁为负极，铜为正极，则该电池中电子从铁电极流出，A正确； B．铁为负极，该装置内铁失电子发生氧化反应，B正确； C．铁为负极，铜为正极，若电解液为稀盐酸，则铜片上氢离子得电子生成氢气，有气泡产生，C正确； D．铁为负极，铜为正极，原电池中阳离子移向正极，若电解液为稀盐酸，则电池工作时H+向铜电极定向移动，D错误； 选选D。 8.B 【分析】12s是物质的量不再变化可知其反应达到平衡，12s时，A的物质的量减少了1.6mol-0.4mol=1.2mol，B的物质的量减少了1.0mol-0.6mol=0.4mol，C生成了1.2mol，根据变化量之比等于化学计量系数比，该反应的化学方程式为。 【详解】A．根据分析可知该反应的化学方程式为，故A错误； B．2s内用气体A表示的化学反应速率为，故B正确； C．体积相同，温度相同，装置内压强之比就等于气体物质的量之比，反应前气体总的物质的量为2.6mol，12s时，12s时容器内的气体压强与起始时的气体压强之比等于物质的量之比，即为11：13，故C错误； D．4s时，反应没有达到平衡，正、逆反应速率不相等，故D错误； 故选：B。 9.CD 【详解】A．令前1min，SO2表示的反应速率为0.40mol/(L·min)，消耗SO2物质的量浓度为0.40mol/(L·min)×1min=0.40mol/L，则消耗氧气的物质的量浓度为0.20mol/L，此时氧气物质的量浓度为(1-0.20)mol/L=0.80mol/L，浓度越大，反应速率越快，因此前1min，SO2表示的反应速率大于0.40mol/(L·min)，此时氧气物质的量浓度小于0.80mol/L，故A错误； B．3min时，加入SO3，浓度增大，化学反应速率加快，故B错误； C．4min时，SO2表示的反应速率为0.30mol/(L·min)，消耗SO2物质的量为0.30mol/(L·min)×1L×4min=1.2mol，消耗氧气物质的量为0.6mol，生成SO3物质的量为1.2mol，SO2的体积分数为≈33.3%；故C正确； D．前6min，消耗SO2物质的量为0.20mol/(L·min)×1L×6min=1.20mol，与前4min，消耗SO2物质的量相等，说明反应在4min时已经达到平衡，即5min时，SO3物质的量仍为1.2mol，故D正确； 答案为CD。 10．BD 【详解】A．反应Ⅰ吸收热能发生分解反应生产氧气、二氧化硫、水，属于吸热反应，A正确； B．反应Ⅰ硫酸发生分解反应生产氧气、二氧化硫、水：；二氧化硫和水发生歧化反应生成硫酸和硫单质，电子转移为；故生成等物质的量的时，反应Ⅰ和反应Ⅲ转移电子数不相同，B错误； C．该转化过程中的三个反应中都存在氧、硫元素化合价的改变，都是氧化还原反应，C正确； D．结合B分析可知，“催化歧化”反应中3分子二氧化硫中1分子的硫元素化合价降低为氧化剂、2分子的硫元素化合价升高为还原剂，氧化剂与还原剂物质的量之比为1:2，D错误； 故选BD。 11．AD 【详解】A．根据图中信息得到开始参与反应，后来又生成，说明反应过程中做催化剂，故A正确； B．第一步反应为吸热反应，故B错误； C．第二步反应中只有极性键的生成，故C错误； D．要使乙烯的水合速率加快，则可适当升高温度，故D正确。 综上所述，答案为AD。 12．CD 【分析】0-3 min内，CO2和H2的n分别为0.1 mol和0.3mol，则其参加反应的比例为1:3，得出反应方程式为，根据平衡浓度，可以列出三段式如下 。 【详解】A．根据分析中各物质平衡浓度，3 min后，反应已到达平衡，A错误； B．根据分析，反应的方程式为，B错误； C．H2和CO2以1:2通入，但以3:1消耗，因此，反应过程中，H2和CO2比值一直变化，当物质的量比值不变时，反应到达平衡，C正确； D．恒温恒容时，气体压强之比等于物质的量之比，反应前后气体物质的量n(前)=1+0.5=1.5 mol，n(后)=0.9+0.2+0.1+0.1=1.3 mol，因此反应前后的压强之比=15:13，D正确； 答案选CD。 13．CD 【分析】由图可知，a极乙酸生成二氧化碳和氢离子，发生氧化反应为负极，反应为；b极转化为，发生还原反应，为正极，反应为； 【详解】A．电池工作过程中，电子由负极流向正极，由a极流向极，故A正确； B．b极发生还原反应，电极式正确，故B正确； C．电池工作过程中a极区生成氢离子，溶液的减小，故C错误； D．每生成标况下，二氧化碳的物质的量为1.5mol，转移电子6mol，根据电子守恒可知，处理，但是选项中未标明温度压强，气体的物质的量不确定为1.5mol，故D错误； 故选CD。 14．CD 【详解】A．表示生成2mol时放出的热量为92.4kJ，该反应时可逆反应，将0.5mol和足量在此条件下充分反应，生成的小于1mol，放出的热量小于46.2 kJ，故A错误； B．(白磷，s)= 4P(红磷，s)反应放热，说明白磷的能量比红磷高，能量越低越稳定，则红磷比白磷稳定，故B错误； C． 说明该反应是放热反应，则相同条件下，1mol和1mol断键吸收的总能量小于生成2mol成键释放的总能量，故C正确； D．由氢原子形成氢分子的过程为形成化学键的过程，过程放出能量，故，故D正确； 故选CD。 15.(1)提高碱浸速率 (2)Al(OH)3 (3)将V2O3氧化为V2O5 (4)温度过高，NH4HCO3分解 (5) 用湿润的红色石蕊试纸检验，如石蕊试纸变蓝则有生成（或用蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近，看到有白烟则证明有氨气生成） 利用空气流及时赶出，以防还原 (6)边搅拌边缓慢向溶液中滴加溶液，控制pH不大于7.8，静置后过滤，生成的用蒸馏水洗涤2～3次，若用盐酸酸化的BaCl2溶液检验不出，则说明已洗涤干净 【分析】向含钒废料中加入过量的氢氧化钠溶液进行碱浸，氧化铝与氢氧化钠溶液反应，氧化锰和三氧化二钒不溶于氢氧化钠溶液；过滤得到含有氢氧化钠、四羟基铝酸钠的滤液1和含有氧化锰和三氧化二钒的滤渣；烘干灼烧滤渣，三氧化二钒被空气中氧气氧化生成五氧化二钒；向烘干后的滤渣中加入硫酸溶液，氧化锰和五氧化二钒与硫酸反应生成硫酸锰和偏钒酸；向溶解后的溶液中加入碳酸氢铵溶液，硫酸锰与碳酸氢铵溶液反应生成碳酸锰沉淀，过滤得到含有偏钒酸的滤液，向滤液中加入过量硫酸铵溶液，浓缩结晶、过滤洗涤、干燥得到NH4VO3晶体，煅烧NH4VO3晶体得到五氧化二钒。 【详解】（1）“碱浸”过程适当加热可提高碱浸速率。 （2）由分析可知，滤液1中含有过量的NaOH、四羟基铝酸钠，通入过量的与四羟基铝酸钠生成白色沉淀Al(OH)3。 （3）由题意可知，烘干灼烧滤渣的目的是使三氧化二钒被空气中氧气氧化生成五氧化二钒。 （4）如果温度过高，碳酸氢铵受热会分解，会导致原料利用率低，则沉锰时需将温度控制在70℃左右。 （5）是碱性气体，可以用湿润的红色石蕊试纸检验，如石蕊试纸变蓝则有生成，或用蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近，看到有白烟则证明有氨气生成；要在流动空气中煅烧，若不流通，由于具有强氧化性，会与具有还原性的反应，从而影响产物的纯度及产率。 （6）以溶液、溶液为原料制备，若pH大于7.8，则会生成Mn(OH)2沉淀，故需要控制pH不大于7.8，因此制备的实验方案为：边搅拌边缓慢向溶液中滴加溶液，控制pH不大于7.8，静置后过滤，生成的用蒸馏水洗涤2～3次，因表面会附着有，若用盐酸酸化的BaCl2溶液检验不出，则说明已洗涤干净。 16.(1) 粉碎菱镁矿渣或适当升高温度 (2) 6 (3)30 ℃ (4) MgO 【分析】菱镁矿渣中加入稀硫酸进行酸浸，、MgO转化为硫酸镁，转化为硫酸铁，FeO转化为硫酸亚铁，CaO转化为硫酸钙(微溶物)，转化为硫酸铝，不溶于硫酸，过滤得滤渣的主要成分为、CaSO4，加入H2O2将Fe2+氧化为Fe3+，再加入MgO调溶液pH、煮沸，将Fe3+、Al3+分别转化为Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀而除去，再进行除钙操作得到CaSO4⋅2H2O，最后溶液通过结晶得到MgSO4⋅7H2O，据此解答。 【详解】（1）①粉碎菱镁矿渣，增大接触面积，或适当升高温度均可提高“酸浸”效率，则为提高“酸浸”效率可以采用的措施是粉碎菱镁矿渣或适当升高温度； ②根据分析可知，滤渣的主要成分为、CaSO4； （2）①“氧化”时Fe2+被H2O2氧化为Fe3+，反应的离子方程式为：； ②由图可知，pH=6时，Fe、Al元素的去除率很高，且Mg元素的损失率较低，则应调节pH为6； （3）根据XRD图谱可知，30 ℃时MgSO4⋅7H2O的衍射峰强度较高，而50 ℃、80 ℃时MgSO4⋅6H2O的衍射峰强度高，故要得到晶体应选择的温度为30 ℃； （4）①a→b过程中，固体质量减少，减少的质量为结晶水的质量，即失去的，而24.6g 的物质的量为0.1mol，含有0.7mol结晶水，则a→b过程失去6分子结晶水生成，即反应的化学方程式为：； ②e点固体质量为4.00 g，其中Mg的质量为，则剩余质量，恰好为O元素的质量，故e点固体成分的化学式为MgO。 17.(1) 溶液 静置后，取上层清液，向其中继续滴加2~3滴BaCl2溶液，若溶液不出现浑浊，则已沉淀完全 ， (2) 11.2L > (3) 加入适量盐酸待反应完全后过滤得到滤液，将滤液蒸发浓缩、冷却结晶 【分析】加入过量氢氧化钠溶液是除去镁离子，加入过量氯化钡溶液是除去硫酸根离子，加入过量碳酸钠溶液目的是除去钙离子和过量钡离子，则加入氢氧化钠和氯化钡溶液的顺序可以调换，但是加入碳酸钠必须在加入氯化钡之后；待杂质转化为沉淀后，过滤，向滤液中加入适量盐酸，除去过量氢氧根离子和碳酸根离子。 【详解】（1）①用于除去的试剂是：溶液，因与反应生成CaCO3沉淀；②判断已沉淀完全的方法是：静置后，取上层清液，向其中继续滴加2~3滴BaCl2溶液，若溶液不出现浑浊，则已沉淀完全；③待杂质离子沉淀完全，滤液中仍存在过量的碳酸根离子和氢氧根离子，因此向滤液中加入盐酸，发生反应的离子方程式有：，； （2）电解饱和食盐水的反应原理为：；①电解饱和食盐水生成1mol，转移电子的物质的量为2mol时；因此电解饱和食盐水转移电子的物质的量为1mol时，理论上产生在标准状况下的体积为：L；②电解饱和食盐水产生的氢气和氯气的物质的量比为1：1；而当溶液中的氯离子逐渐减少时，电解过程会转向电解水，此时，水在阳极被氧化生成O2，在阴极被还原生成氢气H2，因此电解产生的>1：1；③电解饱和食盐水，阳极产物为，阴极产物为NaOH和H2，其中和NaOH可发生反应：，故溶液中产生少量； （3）①由图示可知反应b的反应物为CuCl2和O2，生成物为CuO和Cl2，因此该反应的化学方程式：；②由废催化剂（含CuO、、等）获取溶液，需先加入盐酸，使CuO转化为，而不溶于盐酸，因此通过过滤可得到溶液；再由溶解度表格可知，的溶解度随温度的升高而增大，因此继续采用蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥，可从溶液中制得晶体。 18.(1)放热 (2)ab (3)ac (4) > 0.8 8 【详解】（1）根据反应过程的能量变化如图可知：反应物的总能量高于生成物的总能量，所以该反应为放热反应； （2）根据2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)ΔH<0和影响化学反应速率的因素可知： a．恒温恒容时，增加O2的浓度可以加快化学反应速率，故a符合题意； b．催化剂能加快化学反应速率，故b符合题意； c．恒温恒容充入氦气对反应物和生成物的浓度无影响，所以不会加快化学反应速率，故c不符合题意； d．适当降低温度会降低化学反应速率，故d不符合题意； 故选ab； （3）a．根据2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)可知：2v正(O2)= v逆(SO2)说明正逆反应速率相等，能够说明反应达到化学平衡状态，故a符合题意； b．根据2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)可知：混合气体的总质量是不变的，恒温恒容时，混合气体的密度是恒定不变的，所以恒温恒容时，混合气体的密度不再随时间变化不能说明反应达到化学平衡状态，故b不符合题意； c．SO3的物质的量不再变化，说明反应达到化学平衡状态，故c符合题意； d．SO2、O2、SO3三者的浓度之比为2∶1∶2不能得出正逆反应速率相等，不能说明反应达到化学平衡状态，故d不符合题意； 故选ac； （4）①时，反应正在正向进行，故>； ②用SO3的浓度变化表示0-5min内反应的平均速率是； ③由图中可以读出平衡时二氧化硫减少8mol，化学反应中各组分物质的量变化之比等于对应化学计量数之比，因此氧气减少4mol，而转化率为50%，则氧气的起始量amol=8mol。 19.(1)将硫铁矿烧渣粉碎、搅拌、适当增大硫酸溶液的浓度等 (2)4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3 (3)Fe2O3 (4)蒸发浓缩，获得40℃的Na2SO4的饱和溶液，然后降温结晶，过滤 (5) KSCN溶液 2 mol/L m(Fe2O3)=8 g；m(Fe)=7 g 【分析】硫铁矿烧渣(含Fe2O3、SiO2、Al2O3)，向其中加入稀H2SO4，金属氧化物Fe2O3、Al2O3反应产生Fe2(SO4)3、Al2(SO4)3，而酸性氧化物SiO2不能反应，通过过滤分离进入滤渣Ⅰ中；然后向滤液中加入过量NaOH溶液，Fe2(SO4)3反应转化为Fe(OH)3沉淀，Al2(SO4)3反应转化为可溶性Na[Al(OH)4]仍然存在于溶液中。过滤后，Na[Al(OH)4]进入滤液Ⅰ中；然后将Fe(OH)3沉淀洗涤并用H2SO4溶解，反应转化为可溶性Fe2(SO4)3，向其溶液中加入FeS2还原，反应产生FeSO4，再向反应后溶液中加入NaOH溶液，二者发生复分解反应产生Fe(OH)2沉淀和Na2SO4，然后向混合物中适当鼓入一定量的O2，使Fe(OH)2部分被氧化为Fe(OH)3，再过滤弃去滤液，将含有Fe(OH)2、Fe(OH)3的固体进行烘干，发生信息的反应，就制取得到铁黑。 【详解】（1）在酸浸、过滤一步中发现产率不佳，要提高酸浸出率，可以采取的措施可以是将硫铁矿烧渣粉碎、搅拌、适当增大硫酸溶液的浓度等； （2）反应Ⅲ是O2在溶液中将Fe(OH)2氧化为Fe(OH)3，根据电子守恒、原子守恒，可知该反应的化学方程式为：4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3； （3）由于烘干时发生反应，可知该步反应物Fe(OH)2、Fe(OH)3的物质的量的比是1：2；若O2不足量，Fe(OH)2在空气中加热，会首先反应产生FeO、H2O，产生的FeO再被空气中的O2反应氧化产生Fe3O4；若O2过量，其中含有的Fe(OH)3的物质的量就会增加，Fe(OH)2、Fe(OH)3的物质的量小于1：2；过量的Fe(OH)3受热分解产生Fe2O3、H2O，导致最后制取得到的铁黑中含有杂质Fe2O3； （4）根据溶解度随温度变化曲线可知：在0～40℃时Na2SO4·10H2O的溶解度随温度的升高而增大，在40℃其溶解度最大，此时与Na2SO4的溶解度相同；在温度高于40℃时，Na2SO4的溶解度又随温度的升高而降低，因此要从滤液中得到Na2SO4·10H2O的操作方法是：蒸发浓缩，获得40℃的Na2SO4的饱和溶液，然后降温结晶，过滤，就可得到Na2SO4·10H2O晶体； （5）Ⅰ．Fe2O3与H2SO4反应产生Fe2(SO4)3、H2O，Fe2(SO4)3与Fe反应产生FeSO4；Fe与H2SO4反应产生FeSO4、H2；反应后Fe2O3、Fe均反应完全，向反应后的溶液中加入KSCN溶液，不显红色，说明反应后溶液中无Fe3+，此时在溶液中铁元素只存在FeSO4，可见X为KSCN溶液，其作用是检验反应后溶液中是否含有Fe3+； Ⅱ．加入NaOH后Fe2+转化为Fe(OH)2沉淀，得到的溶液中溶质为Na2SO4，根据Na+守恒有n(Na2SO4)=n(NaOH)=×4 mol/L×0.15 L=0.3 mol，根据硫酸根守恒有n(H2SO4)=n(Na2SO4)=0.3 mol，故原硫酸溶液中溶质硫酸的物质的量浓度c(H2SO4)==2 mol/L； Ⅲ．向反应后的溶液中加入KSCN溶液后，溶液不显血红色，说明生成FeSO4，其中不含Fe3+，反应产生H2的物质的量n(H2)==0.075mol，最终得到的20.25g沉淀为Fe(OH)2，其物质的量为n[Fe(OH)2]==0.225 mol。设混合物中Fe2O3和Fe的物质的量分别为x mol、y mol，根据铁原子守恒有：2x+y=0.225 mol；根据电子转移守恒有：2x+2×0.075 mol=2y mol，将两式联立，解得x=0.05 mol，y=0.125 mol，故m(Fe2O3)=0.05 mol×l60 g/mol=8 g；m(Fe)=0.125 mol×56 g/mol=7 g。 学科网（北京）股份有限公司 $$